CN201083907Y - 复合液晶球面状镜头模组 - Google Patents

Abstract

一种复合液晶球面状镜头模组，其包括：至少一液晶基体单元，连接一驱动电源而通过液晶方式摄入影像及成像，其两侧分别形成一影像摄入面及影像成像面；至少一球面镜头单元，结合于液晶基体单元的影像摄入面，其包括至少一透明玻璃层及至少一ITO导电膜层，该透明玻璃层为球面形状，透明玻璃层周缘结合于液晶基体单元的影像摄入面，该ITO导电膜层结合于透明玻璃层内面，ITO导电膜层为球面形状，且ITO导电膜层连接一驱动电源，供施加驱动电压；通过单一液晶镜头模组实施多组焦距参数复合的变焦操作，便于液晶镜头模组应用于该单一模组的缩放镜头，可适用于空间有限的数字相机或照相手机内部，有利于产业利用及数字摄影产品的应用。

Description

复合液晶球面状镜头模组

技术领域

本实用新型涉及照相机，尤其涉及一种应用于数字相机或照相手机，由电气讯号与非机械驱动，而且具有液晶球面状镜头，可以多焦距参数复合调整变焦的复合液晶球面状镜头模组。

背景技术

数字相机及照相手机为广泛使用于随身携行的照相设备。现有的数字相机或照相手机的镜头影像缩放机构如图1所示，该影像缩放调整机构1包括一机壳2、光学镜头3及一影像传感器4，该光学镜头3结合于机壳2前端，以提供摄影物像摄入的功能，该光学镜头3通常会采用机械式的手动或自动调整，从而达到影像缩放与调焦的功效，该影像传感器4设于机壳2内部，供光学镜头3摄入的光学影像成像及感应。

上述现有的影像缩放调整机构1，所采用的光学镜头3的影像缩放及调焦方式不论是用手动或电动小型马达非线性或线性驱动位移以变化缩放比例及焦距的机械组件方式与结构，除了产生机械移动操作的噪音外，在讲求体积尽量缩小及便于携带功能需求的数字相机或照相手机等装置中，则受到有限的应用空间与长度的限制，使光学镜头3的焦聚调整无法在放大与缩小倍率之间，进行较大距离的移动操作，导致该影像缩放、调焦倍率及使用功能受到很大的限制。

因此，上述现有的影像缩放调整机构1因受到光学镜头3有限移动距离的限制，当在摄影物像位于光学镜头3缩放调整及焦距倍率的范围以外，则使得摄影物像无法正确缩放而变得模糊不清，并会产生失焦(offfocus)现象，致使物像的摄影质量变差或无法摄影的问题。

除此之外，请再配合图2所示，另外一种现有的液晶镜头5，是包括一液晶单元5A、一对配向层5B和5C、一对ITO导电层5D和5E、一对玻璃基板5F和5G；其中，该配向层5B和5C结合于液晶单元5A两侧，该ITO导电层5D和5E分别对应结合于配向层5B和5C，该玻璃基板5F和5G分别结合于ITO导电层5D和5E，但是，此种液晶单元5A内的液晶5H必需为PNLC(polymernetwork liquid crystal)材料，经过紫外线或激光及灰阶光罩(GREY MASK)照射方式，使液晶单元5A内的液晶5H被规划形成凸或凹曲面镜头功能，例如：图2中所示为规划成凸面镜头的模式，并再于该ITO导电层5D及5E连结一驱动电源X1，以构成一个可变焦的液晶镜头5结构。

上述图2所示的现有的液晶镜头5，相比较之下，比图1所示的现有机械式驱动的影像缩放调整机构1具有较好的电性驱动变焦操作功能，但是在PNCL液晶材料的掌握上存在相当的困难，且该液晶镜头5本身的变焦方式仅能依靠驱动电源X1的单一驱动变焦，无法进行复合变焦操作，如果考虑要进行复合焦距的变焦操作，则需以多个液晶镜头5组合或另外结合习知镜片组方式来操作，不便应用于机构空间较狭窄的照相手机或数字相机，因此造成液晶镜头5使用操作的不便及困扰。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种复合液晶球面状镜头模组，其不必使用机械驱动方式位移镜头或镜片，仅需采用电气讯号驱动，即可达到镜头缩放的功效，有效解决机械方式移动镜头而产生噪音的问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种复合液晶球面状镜头模组，不必使用PNLC液晶材料，液晶材料掌握较容易，便于产业利用。

本实用新型的再一目的在于提供一种复合液晶球面状镜头模组，通过单一液晶镜头模组实施多组焦距参数复合的变焦操作，便于液晶镜头模组应用于该单一模组的缩放镜头，可适用于空间有限的数字相机或照相手机内部，有利于产业利用及数字摄影产品的应用。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

本实用新型复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，包括：

至少一液晶基体单元，连接一驱动电源而通过液晶方式摄入影像及成像，其两侧分别形成一影像摄入面及影像成像面；该影像摄入面供影像摄入，该影像成像面供影像成像；

至少一球面镜头单元，结合于液晶基体单元的影像摄入面，其包括至少一透明玻璃层及至少一ITO导电膜层，该透明玻璃层为球面形状，透明玻璃层周缘结合于液晶基体单元的影像摄入面，该ITO导电膜层结合于透明玻璃层内面，ITO导电膜层为球面形状，且ITO导电膜层连接一驱动电源，供施加驱动电压；使摄影影像可以透过球面镜头单元的透明玻璃层、ITO导电膜层而进入液晶基体单元，再由液晶基体单元作成像处理，并于液晶基体单元的影像成像面成像。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中液晶基体单元包括：

一液晶组件，包括一透明胶框及液晶，液晶注入胶框中；

一对配向层，分别结合于液晶组件胶框两侧；

一ITO导电层，结合于一配向层外侧，并连接驱动电源；

一对玻璃基板，一玻璃基板结合于一配向层，另一玻璃基板结合于ITO导电层，使一玻璃基板形成一影像摄入面，供影像摄入，另一玻璃基板形成一影像成像面。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中ITO导电层设有一第一电极，供连接驱动电源。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的透明玻璃层为凸状球面形状；球面镜头单元的透明玻璃层为凹状球面形状。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布形成一第一焦距参数。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布为中间厚度较厚而两侧边缘厚度渐薄；所述球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布为中间厚度较薄而两侧边缘厚度渐厚。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的透明玻璃层周缘形成一连接部，供连接液晶基体单元的影像摄入面。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的透明玻璃层外部形状为一矩形块状，内面形成一球面形状。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的ITO导电膜层为凸状球面形状；所述球面镜头单元的ITO导电膜层为凹状球面形状。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的ITO导电膜层设有一第二电极，供连接驱动电源。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的ITO导电膜层与液晶基体单元间形成一第二焦距参数。

前述的复合液晶球面状镜头模组，其中球面镜头单元的ITO导电膜层内面结合一透明玻璃层。

本实用新型复合液晶球面状镜头模组的有益效果，其包括至少一液晶基体单元及至少一球面镜头单元；其中，该液晶基体单元包括一液晶组件、一对配向层、一ITO导电层及一对玻璃基板，并形成一影像摄入面及影像成像面，以提供基本液晶影像撷取功能，该球面镜头单元结合于液晶基体的影像摄入面上，且球面镜头单元至少包括一透明玻璃层及ITO导电膜层，该透明玻璃层结合ITO导电膜层，且该透明玻璃层与ITO导电膜层为凸状或凹状的球面形状，该液晶基体单元的ITO导电层及球面镜头单元的ITO导电膜层并接通驱动电源，以借助球面镜头单元摄入影像后，通过各透明玻璃层厚度及ITO导电膜层电场强度分别形成至少二个不同的焦距参数组合，达到多焦距变焦摄像的效果，实现本实用新型的多焦距复合及具有液晶球面状镜头操作的功效。

附图说明：

图1为现有照相调焦距机构结构示意图。

图2为另一种现有液晶镜头结构示意图。

图3为本实用新型复合液晶球面状镜头模组第一实施例结构示意图。

图4为图3所示分解结构示意图。

图5为图3所示复合液晶球面状镜头模组多焦距复合变焦操作示意图。

图6为本实用新型复合液晶球面状镜头模组第二实施例图。

图7为本实用新型复合液晶球面状镜头模组第三实施例图。

图8为图7所示复合液晶球面状镜头模组多焦距复合变焦操作示意图。

图9为本实用新型复合液晶球面状镜头模组第四实施例图。

图10为本实用新型复合液晶球面状镜头模组第五实施例图。

图中主要标号说明：100复合液晶球面状镜头模组、10液晶基体单元、11液晶组件、111透明胶框、112液晶、12配向层、13配向层、14为ITO导电层、141第一电极、15玻璃基板、16玻璃基板、20球面镜头单元、21透明玻璃层、211连接部、22为ITO导电膜层、221第二电极、23透明玻璃层、1影像缩放调整机构、2机壳、3光学镜头、4影像传感器、5A液晶单元、5B配向层、5C配向层、5D为ITO导电层、5E为ITO导电层、5F玻璃基板、5G玻璃基板、5H液晶、i1影像摄入面、i2影像成像面、X1驱动电源、X2驱动电源。

具体实施方式

参阅图3及图4所示，为本实用新型复合液晶球面状镜头模组100的第一实施例，该复合液晶球面状镜头模组100，包括至少一液晶基体单元10及至少一球面镜头单元20，该液晶基体单元10包括一液晶组件11、一对配向层(Alignment Layer)12和13、一ITO导电层14及一对玻璃基板15和16；其中，该液晶组件11包括一透明胶框111及液晶112，液晶112注入透明胶框111中；该配向层12和13分别结合于透明胶框111两侧；该ITO导电层14结合于配向层13外侧，ITO导电层14设有一第一电极141；该玻璃基板15结合于配向层12，玻璃基板16结合于ITO导电层14，使玻璃基板15形成一影像摄入面i1(如图4的虚线部份所示)，供影像摄入，该玻璃基板16形成一影像成像面i2(如图4的虚线部份所示)，即影像由玻璃基板15进入经配向层12、液晶组件11、配向层13、ITO导电层14及玻璃基板16后成像。

上述的液晶基体单元10仅为便于说明本实用新型的实施方式所列举之例，并非用以限制本实用新型的技术范畴，举是具有影像摄入面及影像成像面的等效功能的液晶镜头组件，都应当属于本实用新型的技术范畴。

上述球面镜头单元20结合于液晶基体单元10的影像摄入面i1，即玻璃基板15上，该球面镜头单元20包括至少一透明玻璃层21及ITO导电膜层22；其中，该透明玻璃层21为凹状或凸状球面形状，在本实用新型中是以凸状球面形状为说明例，透明玻璃层21周缘形成一连接部211，该连接部211结合于液晶基体单元10的玻璃基板15上，该连接部211与玻璃基板15间的结合方式不限，在本实用新型中是以黏合方式为例，其它等效的结合方式也应当属本实用新型的技术范畴，且透明玻璃层21的周缘厚度分布方式不限，如在图3及图4中显示透明玻璃层21中间厚度较厚而两侧边缘渐薄之例。

该ITO导电膜层22结合于透明玻璃层21内面，该ITO导电膜层22与透明玻璃层21之间的结合方式不限，在本实用新型中是以ITO导电膜层22镀设于透明玻璃层21内面为例。该ITO导电膜层22为凸状或凹状的球面形状，在本实用新型中列举与透明玻璃层21相同的凸状球面形状为例；该ITO导电膜层22连接一第二电极221，该第二电极221与液晶基体单元10的ITO导电层14的第一电极141连接一驱动电源X2，使该驱动电源X2对该液晶基体单元10的ITO导电层14与球面镜头单元20的ITO导电膜层22施加驱动电压，让ITO导电层14及ITO导电膜层22分别形成电场，特别是ITO导电膜层22所形成的球面状电场，可依据ITO导电膜层22各点与ITO导电层14的距离不同而形成不同的电场强度，如同光学球面镜的光学特性，使摄影影像可以透过球面镜头单元20的透明玻璃层21、ITO导电膜层22进入该液晶基体单元10，再由液晶基体单元10作成像处理，并于液晶基体单元10的影像成像面i2成像，即于玻璃基板16后方成像。

参阅图5所示，上述液晶基体单元10的成像过程中，该球面镜头单元20中的透明玻璃层21周缘厚度的厚薄及ITO导电膜层22的电场强度分别形成一第一焦距参数f1及第二焦距参数f2(如图5中各虚线箭头所示)，使液晶基体单元10的相对光学焦距参数f为1/f＝(1/f1)+(1/f2)，即透过该球面镜头单元20至少二种第一焦距参数f1及第二焦距参数f2等复合焦距操作，可使液晶基体单元10的成像也可达到复合焦距变焦操作的功效；其中，该第一焦距参数f1与透明玻璃层21周缘厚度的厚薄有关，为固定的焦距参数，但该第二焦距参数f2可借助驱动电源X2的驱动讯号及电压值而改变电场强度，为一可变动调整的焦距参数，以提供变焦操作的功能。

参阅图6所示，为本实用新型复合液晶球面状镜头模组100的第二实施例，其中，显示该球面镜头单元20的透明玻璃层21周缘厚度的分布状态为中央厚度较薄而两侧边缘厚度渐厚，使该透明玻璃层21的球面镜光学焦距特性改变，该第一焦距参数f1可以作不同的改变。

参阅图7及图8所示，为本实用新型复合液晶球面状镜头模组100的第三实施例，其中，于球面镜头单元20的ITO导电膜层22内面结合一透明玻璃层23，该透明玻璃层23的周缘厚度分布也类同于图3、图4、图5所示透明玻璃层21的周缘厚度分布状态，即中间的厚度较厚而两侧边缘厚度渐薄的状态，使透明玻璃层23形成一第三焦距参数f3(如图7所示)，让液晶基体单元10的相对光学焦距参数f’为1/f’＝(1/f1)+(1/f2)+(1/f3)，使本实用新型的复合液晶球面状镜头模组100的复合焦距变焦操作范围可进一步扩增。同理可推，如再于透明玻璃层23内面结合多层的透明玻璃层21、ITO导电膜层22，还可进一步扩增本实用新型的复合焦距变焦操作范围；换言之，该相对光学焦距参数f’具有第一焦距参数f1、第二焦距参数f2(如图8中各虚线箭头所示)及第三焦距参数f3等三个焦距参数予以复合，可使变焦操作效果更为理想。

参阅图9所示，为本实用新型复合液晶球面状镜头模组100的第四实施例，即该球面镜头单元20的透明玻璃层21的外部形状为一凹状球面形状，该透明玻璃层21的顶点连结于液晶基体单元10的玻璃基板15表面，且透明玻璃层21的周缘厚度分布为中间厚度较厚而两侧边缘厚度渐薄的状态，该ITO导电膜层22结合于透明玻璃层21的外部表面，并同样连接驱动电源X2，使凹面状的ITO导电膜层22上各点位置与ITO导电层14间的距离形成不同的电场强度，犹如凹面镜的变焦操作效果，以使在球面镜头单元20及液晶基体单元10整体组合可发挥如同凹面液晶镜头的光学特性，且相同具有第一焦距参数f1、第二焦距参数f2(如图9中各虚线箭头部份所示)的复合焦距参数，从而达到凹面镜头复合变焦的操作功效。

参阅图10所示，为本实用新型复合液晶球面状镜头模组100的第五实施例，即该球面镜头单元20的透明玻璃层21的周缘厚度分布状态为中间厚度较薄而两侧边缘厚度渐厚的状态，同样也可以达到如同图9所示凹面液晶镜头的复合变焦操作功效。

以上图3至图10所示本实用新型的复合液晶球面状镜头模组，其中所揭示的说明及图式，是为了便于阐明本实用新型的技术内容及技术手段，所揭示较佳实施例之一隅，并不因而拘限其技术范畴，并且凡是针对本实用新型的结构细部修饰、变更，或者是组件的等效替代、置换，都仍应当属于本实用新型的技术特征及技术范畴。

Claims (12)

1.一种复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，包括：

至少一液晶基体单元，连接一驱动电源而通过液晶方式摄入影像及成像，其两侧分别形成一影像摄入面及影像成像面；

至少一球面镜头单元，结合于液晶基体单元的影像摄入面，其包括至少一透明玻璃层及至少一ITO导电膜层，该透明玻璃层为球面形状，透明玻璃层周缘结合于液晶基体单元的影像摄入面，该ITO导电膜层结合于透明玻璃层内面，ITO导电膜层为球面形状，且ITO导电膜层连接一驱动电源，供施加驱动电压。

2.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述液晶基体单元包括：

一液晶组件，包括一透明胶框及液晶，液晶注入胶框中；

一对配向层，分别结合于液晶组件胶框两侧；

一ITO导电层，结合于一配向层外侧，并连接驱动电源；

一对玻璃基板，一玻璃基板结合于一配向层，另一玻璃基板结合于ITO导电层，使一玻璃基板形成一影像摄入面，供影像摄入，另一玻璃基板形成一影像成像面。

3.根据权利要求2所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述ITO导电层设有一第一电极，供连接驱动电源。

4.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的透明玻璃层为凸状球面形状；所述球面镜头单元的透明玻璃层为凹状球面形状。

5.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布形成一第一焦距参数。

6.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布为中间厚度较厚而两侧边缘厚度渐薄；所述球面镜头单元的透明玻璃层周缘厚度分布为中间厚度较薄而两侧边缘厚度渐厚。

7.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的透明玻璃层周缘形成一连接部，供连接液晶基体单元的影像摄入面。

8.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的透明玻璃层外部形状为一矩形块状，内面形成一球面形状。

9.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的ITO导电膜层为凸状球面形状；所述球面镜头单元的ITO导电膜层为凹状球面形状。

10.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的ITO导电膜层设有一第二电极，供连接驱动电源。

11.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的ITO导电膜层与液晶基体单元间形成一第二焦距参数。

12.根据权利要求1所述的复合液晶球面状镜头模组，其特征在于，所述球面镜头单元的ITO导电膜层内面结合一透明玻璃层。

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